DE3828900A1

DE3828900A1 - METHOD FOR PRODUCING A PHANTOM FOR NMR DIAGNOSIS

Info

Publication number: DE3828900A1
Application number: DE3828900A
Authority: DE
Inventors: Masao Nambu; Kazue Saitoh
Original assignee: Nippon Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1989-03-09
Also published as: GB8820227D0; JPS6456043A; GB2209401A; GB2209401B; US5071602A; CA1324074C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her stellen eines Modells, das lebendem Gewebe äquivalent ist, wie beispielsweise eines simulierenden Bilds, Phantoms oder Bezugsmaterials, welches bei der Instandhaltung, Wartung, Handhabung, genauen Prüfung, Selbstkontrolle, Überwachung, Inspektion, Unterhaltung, Bedienung, beim Betrieb und bei der Beurteilung bzw. Bewertung eines Systems erforderlich ist, das zur Diagnose durch Abbildung bzw. Beurteilung mit tels kernmagnetischer Resonanz (NMR) erforderlich und/oder wünschenswert ist, und das außerdem bei der Analyse und beim Studium bzw. bei der Untersuchung der Bilder bzw. Befunde, die durch die NMR-Diagnose erhalten werden, erforderlich und/oder wünschenswert ist. Insbesondere betrifft die vor liegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Phan toms für die NMR-Diagnose, wobei das Phantom für die ge naue Prüfung, Selbstkontrolle, Überwachung und/oder In spektion der Unterscheidungsfähigkeit bzw. des Auflösungs vermögens des Systems geeignet ist, nämlich der Fähigkeit des Systems, den Unterschied von Wassergehalten, Spin-Git ter-Relaxationszeit und Spin-Spin-Relaxationszeit zwischen unterschiedlichen Proben zu detektieren.The present invention relates to a method for manufacturing make a model that is equivalent to living tissue, such as a simulated image, phantom or Reference material, which is used for maintenance, servicing, Handling, precise inspection, self-control, monitoring, Inspection, maintenance, operation, operation and at the assessment or evaluation of a system is required is for diagnosis by imaging or assessment with nuclear magnetic resonance (NMR) required and / or is desirable, and also in the analysis and in Studying or examining the images or findings, obtained by NMR diagnosis are required and / or is desirable. In particular, this concerns lying invention a method for producing a Phan toms for NMR diagnosis, the phantom for the ge accurate testing, self-control, monitoring and / or in inspection of the ability to distinguish or the dissolution the ability of the system, namely the ability of the system, the difference in water content, spin git relaxation time and spin-spin relaxation time between to detect different samples.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß die Abkürzung NMR, wie sie im Rahmen der Beschreibung, der Ansprüche und der Zu sammenfassung verwendet wird, für "kernmagnetische Resonanz" und/oder "Kerninduktion" und/oder "Kern-Spin-Resonanz" steht.It should be noted here that the abbreviation NMR, such as them within the scope of the description, the claims and the To summary is used for "nuclear magnetic resonance" and / or "core induction" and / or "core spin resonance" stands.

Verfahren für die Diagnose einer inneren Stelle eines leben den Körpers, um z.B. eine Information betreffend eine gewis se krankhaft veränderte oder verletzte Stelle oder einen Zustand der Blutströmung zu erhalten, sind generell das NMR- Abbildungsverfahren, das tomographische NMR-Diagnoseverfah ren, das MRI-Verfahren (MRI = Abbildungsverfahren aufgrund magnetischer Resonanz), das MMR-Verfahren (MMR = medizini sche magnetische Resonanz), das MNI-Verfahren (MNI = multi nukleare Abbildung) und das NMR-CT-Verfahren (CT = computeri sierte oder computerunterstützte Tomographie). In einem solchen Verfahren wird ein lebender Körper in einem statischen Ma gnetfeld angeordnet, und eine Hochfrequenzwelle, die eine Hochfrequenz hat, welche der Resonanzwellenlänge entspricht, wird so angewandt, daß die Atomkerne von Wasserstoff oder die Protonen in dem lebenden Gewebe angeregt werden, und dann werden die magnetischen Informationen, die von den auf diese Weise angeregten Atomkernen erzeugt werden, als Aus gangssignale detektiert, um mittels dieser Ausgangsinfor mationen ein Bild auszubilden. Ein solches Bild umfaßt die kernmagnetischen Informationen, welche die Konzentration an Protonen betreffen, die in dem lebenden Gewebe enthal ten sind (was eine Information betreffend den Wassergehalt in dem lebenden Gewebe gibt), sowie betreffend die Spin-Git ter-(longitudinal)-Relaxationszeit (T ₁), und solche, welche die Spin-Spin-(quer)-Relaxationszeit (T ₂) betreffen. Durch Analysieren des Bilds kann der Zustand der krankhaft ver änderten oder verletzten Stelle unterschieden werden, und die Verteilung der Blutströmungsgeschwindigkeit in dem le benden Gewebe kann abgebildet werden bzw. sein. Es wird er wartet, daß das NMR-Abbildungsverfahren ein neuartiges Werk zeug für die Frühstadiumsdiagnose einer Vielfalt an Krank heiten ist, da es gegenüber den Nachteilen bzw. Mängeln der bekannten Röntgenstrahltomographie, der DSA (DSA = Digital subtraktionsangiographie), der PET oder PE-CT (PET = Posi tronemissionstomographie, PE-CT = computerisierte oder com puterunterstützte Positronemissionstomographie) und des US- Verfahrens (US = Ultraschall) überragend ist und/oder deren Nachteile bzw. Mängel überwindet, und zwar insbesondere des wegen, weil jeder gewünschte Querschnitt eines lebenden Ge webes abgebildet werden kann, ohne daß in das lebende Gewe be intern eingegriffen wird, sowie ohne daß das NMR-Abbil dungsverfahren durch die Knochen oder Luft in den Atmungs organen gestört wird, und ohne daß irgendwelche Befürchtun gen entstehen, einem radioaktiven Isotop oder Röntgenstrah len ausgesetzt zu sein (in diesem Zusammenhang wird Bezug genommen auf C. L. Partain et al., "Nuclear Magnetic Re sonance Imaging" (1983), W. B. Sanders Co.). Jedoch ist das konventionelle System, das für die NMR-Diagnose verwendet wird, in seiner Betriebsstabilität, verglichen mit den Sta bilitäten der Systeme, welche für die Verfahren der compu terisierten bzw. computerunterstützten Röntgenstrahlentomo graphie und der computerisierten bzw. computerunterstützten Positronemissionstomographie verwendet werden, weniger gut als diese letzteren Verfahren. In der Praxis der NMR-Abbil dung muß das hierfür verwendete System hinsichtlich seiner Instandhaltung, Wartung, Handhabung, genauen Prüfung, Selbst kontrolle, Überwachung, Inspektion, Unterhaltung, Bedienung, seines Betriebs, seiner Einstellung und Beurteilung bzw. Bewertung der Leistungscharakteristika immer kontinuierlich aufmerksam betreut werden.Methods for diagnosing an internal location in a living body, for example in order to obtain information relating to a certain pathologically altered or injured location or a state of the blood flow, are generally the NMR imaging method, the tomographic NMR diagnostic method, the MRI Method (MRI = imaging method based on magnetic resonance), the MMR method (MMR = medical magnetic resonance), the MNI method (MNI = multi nuclear imaging) and the NMR-CT method (CT = computerized or computer-assisted tomography) . In such a method, a living body is placed in a static magnetic field, and a high frequency wave having a high frequency corresponding to the resonance wavelength is applied so that the atomic nuclei are excited by hydrogen or the protons in the living tissue, and then the magnetic information generated by the atomic nuclei excited in this way is detected as output signals in order to form an image by means of this output information. Such an image includes the nuclear magnetic information related to the concentration of protons contained in the living tissue (which gives information regarding the water content in the living tissue) and the spin lattice (longitudinal) relaxation time ( T ₁ ), and those relating to the spin-spin (transverse) relaxation time ( T ₂ ). By analyzing the image, the state of the pathologically changed or injured area can be distinguished, and the distribution of the blood flow velocity in the living tissue can be mapped. It is expected that the NMR imaging method will be a novel tool for the early diagnosis of a variety of diseases, since it will counteract the disadvantages or deficiencies of the known X-ray tomography, DSA (DSA = digital subtraction angiography), PET or PE- CT (PET = position emission tomography, PE-CT = computerized or computer-assisted positron emission tomography) and the US method (US = ultrasound) is outstanding and / or overcomes its disadvantages or deficiencies, in particular because of the fact that each desired cross section of one living tissue can be imaged without interfering with the living tissue internally, and without the NMR imaging process being disturbed by the bones or air in the respiratory organs, and without any fears arising, a radioactive isotope or Exposure to X-rays (in this context reference is made to CL Partain et al., "Nuclear Magn etic Re sonance Imaging "(1983), WB Sanders Co.). However, the conventional system used for NMR diagnosis is less in operational stability compared to the stability of the systems used for the methods of computerized X-ray tomography and computerized Positron emission tomography well than this latter method. In the practice of NMR imaging, the system used for this must always be continuously attentive with regard to its maintenance, servicing, handling, precise testing, self-control, monitoring, inspection, maintenance, operation, its operation, its setting and assessment or evaluation of the performance characteristics are cared for.

Im allgemeinen sind die Einrichtung zum Auslesen bzw. Aus geben einer Information und die Sichtwiedergabeeinrichtung, die in ein für die chemische Analyse verwendetes NMR-System eingebaut bzw. einbezogen sind, computerisiert, und es wur de gezeigt bzw. hat sich erwiesen, daß "eine bedenkliche Tendenz besteht, daß außerordentlich viele Chemiker die Neigung haben die in Sichtwiedergabe wiedergegebenen Daten als genaue analytische Ergebnisse anzunehmen, ohne in Be tracht zu ziehen, was in dem System getan worden ist". In den NMR-Systemen für die Diagnose sind das Steuer- bzw. Re gelsystem, der Leitfaden für den Betrieb bzw. die Betriebs vorgänge und die Art des Abbildens noch nicht standardi siert worden, was oft zu Schwierigkeiten beim Studium und der Analyse des jeweiligen Bilds führt. Unter derartigen Umständen ist es, wie sich speziell erwiesen hat, zu gewis sen fehlerhaften Diagnosen gekommen, und es besteht ein ernsthafter Bedarf für die Forschung und die Unternehmen nach einer Standardsonde oder dergleichen, die zum Inspi zieren, genauen Prüfen, Überwachen u.dgl. des Betriebszu stands des Systems verwendbar ist (E. L. Madsen, "Mag. Res. Imag.", 1, 135 (1982)).In general, the device for reading or off give information and the display device, into an NMR system used for chemical analysis are built in or included, computerized, and it was de has shown or has proven that "a questionable There is a tendency that an extraordinarily large number of chemists use the The data reproduced in visual reproduction have a slope as accurate analytical results without assuming in Be tries to draw what has been done in the system " the NMR systems for diagnosis are the control or Re gel system, the guideline for the company or the company processes and the type of mapping not yet standard have been dealt with, which often leads to difficulties in studying and leads to the analysis of the respective image. Among such Under certain circumstances, it has been shown to be too certain erroneous diagnoses have come and there is one serious need for research and business according to a standard probe or the like used for inspection decorate, check, monitor and the like. of operations state of the system can be used (E.L. Madsen, "Mag. Res. Imag. ", 1, 135 (1982)).

Die Funktions- bzw. Leistungskennwerte von NMR-Systemen wer den durch die Instandhaltungs-, Wartungs-, Steuer-, Regel- und Einstellvorgänge beeinflußt. Außerdem müssen die Ein flüsse durch magnetische Materialien, wie Stahl oder Eisen, die zum Bau eines Gebäudes verwendet werden, in dem das NMR-System untergebracht ist, durch das Vorsehen einer symmetrischen Spule verbessert werden. Es ist weiterhin notwendig, die Frequenz einzustellen und das statische Magnetfeld einzu stellen, indem die Einflüsse aufgrund von Magnetfeldern, welche durch Hochfrequenzwellen oder unzureichend bzw. dürf tig geformte Magnetwellenquellen erzeugt werden, verbessert, berichtigt, abgeändert oder kompensiert werden. Jedoch sind mit solchen Einstell- oder Verbesserungs-, Berichtigungs oder Abänderungsvorgängen wesentliche Schwierigkeiten ver bunden. Außerdem zeigt sich, da das System nicht präzise entsprechend der Theorie und der Auslegung desselben zusammen gebaut werden kann, ähnlich wie bei allgemeinen prazisen mechanischen Instrumenten oft, daß eine ungleichmäßige Aus richtung des statischen Magnetfelds in der Querrichtung vor handen ist, und es ist schwer, eine derartige ungleichmäßi ge Ausrichtung des Magnetfelds perfekt zu berichtigen. Ob wohl es vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt her vorteilhaft ist, das Magnetfeld zu vermindern, um die Gleichförmigkeit des statischen Magnetfelds zu verbessern, ist es sinnlos, ein NMR-System zum Handhaben einer kleinen Probe oder eines kleinen Testprobenstücks vorzusehen, wenn das System für die Diagnose des menschlichen Körpers verwendet werden soll. Es sollte außerdem beachtet werden, daß ein Magnet großen Maßstabs, der für die Diagnose des menschlichen Körpers ver wendet wird, von verschiedenen Unvollkommenheiten begleitet ist, die nicht korrigiert oder verbessert werden, um zufrie denstellende Daten zu erhalten, da irgendein Standard hier für bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht hergestellt bzw. zur Verfügung gestellt worden ist (siehe D. J. Hoult, "Rev. Sci. Instrum.", 56 (1) 131 (1985) und R. T. Droege et al., "Radiology", 148, 763 (1983).).The functional or performance characteristics of NMR systems who through the maintenance, servicing, control, regulation and adjustment processes affected. In addition, the one flows through magnetic materials, such as steel or iron, which are used for Construction of a building used in the NMR system is accommodated by the provision of a symmetrical Coil can be improved. It is still necessary that Set the frequency and the static magnetic field the influences caused by magnetic fields, which due to high frequency waves or insufficient or allowed tig shaped magnetic wave sources are generated, improved, be corrected, modified or compensated. However are with such adjustment or improvement, correction or change processes ver significant difficulties bound. It also shows up because the system is not precise according to the theory and interpretation of the same can be built, similar to general precision mechanical instruments often that an uneven out direction of the static magnetic field in the transverse direction is, and it is difficult to find such an uneven Correct the alignment of the magnetic field perfectly. Whether probably it is advantageous from an economic point of view is to decrease the magnetic field to ensure uniformity to improve the static magnetic field, it is pointless an NMR system for handling a small sample or one small test sample if the system is for the diagnosis of the human body is to be used. It should also be noted that a magnet is large Scale used for the diagnosis of the human body is used, accompanied by various imperfections that are not corrected or improved to please to get the data, because some standard here for not yet made to date or has been made available (see D. J. Hoult, "Rev. Sci. Instrum.", 56 (1) 131 (1985) and R. T. Droege et al., "Radiology", 148, 763 (1983).).

Unterdessen beinhaltet auch der Betrieb des Systems viele Probleme, die von der Bedienungsperson oder dem Analytiker bedacht werden sollten. Zum Beispiel sollten das Niveau der Hochfrequenzwelle und das Impulsintervall angemessen gewählt werden, und die Abtastgeschwindigkeit sollte in Abhängigkeit von den Krankheitszuständen angemessen so eingestellt werden, daß die Auflösungsfähigkeit des Systems nicht vermindert wird. Weiterhin hängen die NMR-Signale von der speziellen Art des verwendeten Systems ab, insbesondere von der In tensität des statischen Magnetfelds in dem System, und der Umsetzungsfaktor zwischen unterschiedlichen Systemen kann nicht monistisch bestimmt werden, wie von I. Young, "Elec tronics & Power", 1984, März, 205 berichtet worden ist. Meanwhile, the operation of the system also includes many Problems caused by the operator or the analyst should be considered. For example, the level of High frequency wave and the pulse interval chosen appropriately and the scanning speed should be dependent be appropriately adjusted by the disease states that the resolving power of the system is not reduced becomes. Furthermore, the NMR signals depend on the specific Type of system used, especially from the In intensity of the static magnetic field in the system, and the Implementation factor between different systems can cannot be determined monistically, as described by I. Young, "Elec tronics & Power ", 1984, March, 205.

Darüberhinaus variieren T ₁ und T ₂ (Bildsignale), selbst wenn das gleiche System verwendet wird, in Abhängigkeit von dem Impulsintervall (T _r), der Verzögerungszeit (T _d) und der Echozeit (T _e). Jedoch können die Fotografierbedingungen für das Abbilden nicht monistisch auf eine gewisse Bedingung festgelegt werden. Im einzelnen muß die Differenz (d.h. der Kontrast zwischen dem Bild des normalen Gewebes und demje nigen der krankhaft veränderten oder verletzten Stelle), die in dem NMR-Signal durch die Änderung aufgrund eines krankhaften Zustands hervorgerufen worden ist, durch die NMR-Diagnose diskriminiert bzw. unterschieden werden. Je doch ist es, da mehr als eine Stunde für das individuelle Abbilden durch die Berechnung der NMR-Signale (Protonen dichte ρ, T ₁ und T ₂) aufgewandt werden muß und da ein spe zieller Wert durch ein solches individuelles Abbilden nicht immer erwartet werden kann, allgemeine Praxis, ein Bild, das alle die obigen Faktoren enthält, als prompte Maßnahme auszubilden. In einem derartigen Falle wird, anstatt daß man die vorerwähnten drei Faktoren in gleicher Weise in Be tracht zieht, Anstrengung auf das Erstellen eines Bildes gerichtet, welches einen klaren Kontrast hat, um die maxi male Unterscheidungsfähigkeit für das Unterscheiden der krankhaft veränderten oder verletzten Stelle durch das Ab bilden der jeweiligen Faktoren durch die nichtgleichförmig gewichtete Hinzufügung (während das Annäherungsverfahren angewandt wird) in Abhängigkeit von dem Zustand der Krank heit, dem personalen Unterschied und der Zustände der um gebenden Gewebe, die sich um die krankhaft veränderte bzw. verletzte Stelle herum befinden, zu erhalten (in diesem Zu sammenhang wird auf G. Hansen et al., "Radiology", 136, 695 (1980) und I. E. Crooks, "I.E.E.E. Trans. Nucl. Sci.", NS-27, 1239 (1980) Bezug genommen). Aus diesen Gründen wird auf eine einheitliche Sichtwiedergabe der NMR-Signale verzich tet, was unvermeidbar zu einer Nichtaustauschbarkeit zwi schen den Bildern führt, wodurch es zu Problemen bei der Analyse der Bilder kommt, wie von T. Araki et al., "Radi ology", 150, 95 (1984) berichtet worden ist.Furthermore, even if the same system is used, T ₁ and T ₂ (image signals) vary depending on the pulse interval ( T _r ), the delay time ( T _d ) and the echo time ( T _e ). However, the photographing conditions for imaging cannot be monistically set to a certain condition. In particular, the difference (ie the contrast between the image of normal tissue and that of the pathologically altered or injured area), which was caused in the NMR signal by the change due to a pathological state, must be discriminated or diagnosed by the NMR diagnosis be distinguished. However, it is because more than one hour has to be spent for the individual imaging by calculating the NMR signals (proton density ρ , T ₁ and T ₂ ) and since a special value is not always expected from such an individual imaging general practice, a picture containing all of the above factors can be formed as a prompt measure. In such a case, instead of equally considering the above three factors, effort is directed to creating an image that has a clear contrast in order to maximize the ability to differentiate between the pathologically altered or injured area the depiction of the respective factors by the non-uniformly weighted addition (while the approximation method is being used) depending on the condition of the disease, the personal difference and the conditions of the surrounding tissues which are located around the pathologically changed or injured area (in this context, reference is made to G. Hansen et al., "Radiology", 136, 695 (1980) and IE Crooks, "IEEE Trans. Nucl. Sci.", NS-27, 1239 (1980) taken). For these reasons, the NMR signals are not reproduced uniformly, which inevitably leads to non-interchangeability between the images, which leads to problems in the analysis of the images, as described by T. Araki et al., "Radiology" , 150, 95 (1984).

Bei der Betrachtung des vorerwähnten Status quo der NMR-Ab bildungstechnologie ist es eine natürliche Forderung, eine Bezugs- oder Kontrollprobe für die objektive Beurteilung bzw. Bewertung, Beurteilung über die Instandhaltung bzw. Wartung, Steuerung bzw. Regelung, Einstellung, Betriebs bedingung und Funktions- und Leistungszustand und für die Analyse der in Sichtwiedergabe wiedergegebenen Bilder zur Verfügung zu haben. Beispiele der Materialien, die als sol che vorgeschlagen worden sind, welche für das Herstellen einer Bezugsprobe für das NMR-Abbildungsverfahren verwen det werden können, umfassen Tetramethylsilan, Hexamethyldi siloxan, Hexamethyldisilan, Neopentan, DSS (Natrium-2,2-di methyl-2-silapentano-5-sulfonat) und Natrium-2,3-tetradeute rium-3-trimethylsilylpropionat. Obwohl diese Materialien in der chemischen Analyse vorteilhafterweise als Materialien zum Herstellen von Bezugsproben verwendet werden können, die zum Messen der chemischen Verschiebungen der NMR-In formationen benutzt werden können, sind sie überhaupt nicht zur Verwendung als Materialien für Bezugsproben geeignet, welche zum Zurverfügungstellen von grundsätzlichen Infor mationen oder Faktoren (Protonendichte ρ, T ₁ und T ₂) in der NMR-Diagnose zu verwenden sind.When considering the above-mentioned status quo of NMR imaging technology, it is a natural requirement to have a reference or control sample for objective assessment or evaluation, assessment of maintenance or servicing, control or regulation, adjustment, operating conditions and function - and performance status and for the analysis of the images reproduced in visual reproduction. Examples of the materials that have been proposed as such that can be used to make a reference for the NMR imaging process include tetramethylsilane, hexamethyldi siloxane, hexamethyldisilane, neopentane, DSS (sodium 2,2-di methyl-2 -silapentano-5-sulfonate) and sodium 2,3-tetradeutium-3-trimethylsilylpropionate. Although these materials can advantageously be used in chemical analysis as reference sample materials that can be used to measure chemical shifts in NMR information, they are not at all suitable for use as reference sample materials that are used to provide basic samples Information or factors (proton density ρ , T ₁ and T ₂ ) are to be used in the NMR diagnosis.

In einigen Fällen sind Poly(methyl-methacrylat) und ein Polyethylen niedriger Dichte in einem NMR-System für den Zweck der Einstellung verwendet worden. Jedoch wird Poly(me thyl-methacrylat) lediglich für die Inspektion der Peak bzw. Spitzenbreite der chemischen Verschiebung während der chemischen Analyse verwendet, und Polyethylen niedriger Dichte wird nur für die Einstellung des Niveaus der Hoch frequenzwelle benutzt. Die beiden Materialien sind nicht brauchbar als Bezugsmaterialien, welche für Einstellvor gänge zu benutzen sind, wenn das System zum Erlangen von NMR-Informationen, die einen lebenden Körper betreffen, ver wendet wird.In some cases, poly (methyl methacrylate) and are Low density polyethylene in an NMR system for the Purpose of hiring been used. However, Poly (me methyl methacrylate) only for the inspection of the peaks or peak width of the chemical shift during the chemical analysis used, and polyethylene lower Density is only used for setting the level of high frequency wave used. The two materials are not usable as reference materials, which are used for gears are to be used if the system for obtaining NMR information concerning a living body ver is applied.

Es wurde vorgeschlagen, Wasser, eine wäßrige Lösung von Man gansulfat, Nickelchlorid oder Kupfersulfat oder Schwefel säure als Standard für die Inspektion und Einstellung des Systems zu verwenden, da die NMR-Diagnose zur Diagnose einer Substanz (d.h. des lebenden Gewebes) angewandt wird, die eine große Menge an Wasser enthält. Jedoch ist Wasser als Standardmaterial in der NMR-Analyse völlig ungeeignet, da T ₁ und T ₂ von Wasser ernsthaft durch die Temperatur beein flußt werden und auch durch gelösten Sauerstoff beeinflußt werden. Andererseits ist es extrem schwierig, eine Lösung herzustellen, die NMR-Informationen eines lebenden Gewebes (Wasserinhalt, T ₁ und T ₂) durch die Benutzung von irgend einer der vorerwähnten Lösungen simuliert.It has been proposed to use water, an aqueous solution of man's sulfate, nickel chloride or copper sulfate or sulfuric acid as the standard for inspection and adjustment of the system, since NMR diagnosis is used to diagnose a substance (ie, living tissue) that contains a large amount of water. However, water is completely unsuitable as a standard material in NMR analysis, since T ₁ and T ₂ of water are seriously influenced by the temperature and are also influenced by dissolved oxygen. On the other hand, it is extremely difficult to prepare a solution that simulates NMR information of a living tissue (water content, T ₁ and T ₂ ) by using any of the aforementioned solutions.

Auf dem in Frage stehenden Fachgebiet ist eine Vielfalt von Feststoffen oder Gelen bekannt, die Wasser enthalten und Strukturen besitzen, welche an lebendes Gewebe erinnern; Beispiele hiervon sind Gelatine, Agar, Polyacrylamid, Carra geen, Agarose, Marmelade, gekochtes Ei, KONNYAKU (Teufels zunge), Alginsäuregel und Bohnenmilch. Jedoch war bisher noch kein Material bekannt geworden, das einen Wassergehalt hat, der mit demjenigen der inneren Organe eines lebenden Körpers (die nämlich einen Wassergehalt von etwa 70 bis 85 Gew.-% haben) übereinstimmt und das T ₁- und T ₂-Werte hat, die mit denjenigen der inneren Organe eines Körpers über einstimmen (in diesem Zusammenhang wird Bezug genommen auf O. Hechter et al. "Proc. Natl. Acad. Sci." 46, 783 (1960); C. Sterling et al., "Makromol. Chem.", 116, 140 (1968); D. E. Woessner et al., "J. Colloid. Interface Sci.", 34, 283, 290 (1970); W. Derbyshire et al., "Disc. Farad. Soc.", 1974, 243; C. J. G. Bakkert et al., "Phys. Med. Biol.", 29, 1511 (1984); und R. M. Vre et al., "Mag. Res. Med.", 2, 176 (1985)). Obwohl kontinuierliche Versuche unternommen worden sind, das Verfahren für die Herstellung dieser Hydrogele zu verbessern, um die NMR-Signale (ρ, T ₁ und T ₂) derselben dicht an diejenigen des lebenden Gewebes heranzubringen, indem eine gewisse Menge an Verunreinigungen beigemischt wurde, haben derartige Versuche nicht zum Erfolg geführt, wie nachstehend dargelegt ist. Zum Beispiel hat selbst Gelatine, die beträchtlich weniger Wasser als diejenige des lebenden Körpers bzw. als der lebende Körper enthält, nach teilig hohe T ₁- und T ₂-Werte. Obwohl fortgesetzte Versuche zum Verbessern der Eigenschaften von Gelatine unternommen worden sind, haben solche Versuche zu keinen fruchtbaren Ergebnissen von Wert geführt, da während des Verfahrens schritts der Vernetzung und Verfestigung der Gelatine eine ungleichförmige Gelierung auftrat. Wie dem auch sei, es ist nicht möglich, die drei Faktoren, d.h. den Wassergehalt (der innerhalb des Bereichs von 70 bis 85% liegt), sowie T ₁ und T ₂ durch die Verwendung von irgendeiner Gelatinezu sammensetzung dicht an diejenigen des lebenden Gewebes zu bringen. Obwohl ein Polyacrylamidgel, das einen Wasserge halt hat, der im Bereich von 70 bis 85% liegt, hergestellt werden kann, hat ein solches Gel einen außerordentlich ho hen T ₂-Wert und neigt dazu, die gleichförmige Struktur wäh rend des Verfahrensschritts der Vernetzungspolymerisation (Gelierung) zu verlieren. Agar oder Agarose hat einen außer ordentlich hohen T ₁-Wert und einen bemerkenswert niedrigen T ₂-Wert im Vergleich mit den entsprechenden Werten von le bendem Gewebe.A variety of solids or gels containing water and having structures reminiscent of living tissue are known in the art in question; Examples of these are gelatin, agar, polyacrylamide, carra geen, agarose, jam, boiled egg, KONNYAKU (devil's tongue), alginic acid gel and bean milk. However, no material has so far been known which has a water content which corresponds to that of the internal organs of a living body (namely which have a water content of approximately 70 to 85% by weight) and the T ₁ and T ₂ values which are in agreement with those of the internal organs of a body (in this context reference is made to O. Hechter et al. "Proc. Natl. Acad. Sci." 46, 783 (1960); C. Sterling et al., "Makromol. Chem.", 116, 140 (1968); DE Woessner et al., "J. Colloid. Interface Sci.", 34, 283, 290 (1970); W. Derbyshire et al., "Disc. Farad Soc. ", 1974, 243; CJG Bakkert et al.," Phys. Med. Biol. ", 29, 1511 (1984); and RM Vre et al.," Mag. Res. Med. ", 2, 176 (1985)). Although continuous attempts have been made to improve the process for the preparation of these hydrogels in order to bring the NMR signals ( ρ , T ₁ and T ₂ ) thereof close to those of the living tissue by adding a certain amount of impurities such attempts have not been successful, as set out below. For example, even gelatin, which contains considerably less water than that of the living body or living body, has partially high T ₁ and T ₂ values. Although continued attempts have been made to improve the properties of gelatin, such attempts have not yielded fruitful results since uneven gelation occurred during the process of gelatin cross-linking and solidification. However, it is not possible to closely match the three factors, that is, the water content (which is within the range of 70 to 85%), T ₁ and T ₂ to those of the living tissue by using any gelatin composition bring. Although a polyacrylamide gel having a water content ranging from 70 to 85% can be produced, such a gel has an extremely high T ₂ value and tends to maintain the uniform structure during the crosslinking polymerization process step ( Gelation). Agar or agarose has an extraordinarily high T ₁ value and a remarkably low T ₂ value in comparison with the corresponding values of living tissue.

Andere bekannte Materialien sind Bohnenmilch, Carrageen, Alginsäure, gekochtes Ei, Poly(2-hydroxyethyl-methacrylat)- Gel, Curdlan, Carboxymethylzellulose (CMC), Acrylnitril- Stärkegraftgel bzw. -Stärkepfropfgel (siehe E. B. Bagley et al., "Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev.", 14, 105 (1975)), Xanthangum, Locustbohnengum, Tragantgum, Furcellaran, Me thylzellulose, Casein, Albumin, Fucoidin, Triethanolamin alginat, Tamarindgum, Karayagum, Gattigum und Marmelade (wie beispielsweise Pectingel). Jedoch können die Eigen schaften von allen diesen bekannten Materialien nicht zur Äquivalenz mit dem Wasserinhalt und den T ₁- und T ₂-Werten von lebendem Gewebe gebracht werden.Other known materials are bean milk, carrageenan, alginic acid, boiled egg, poly (2-hydroxyethyl methacrylate) gel, curdlan, carboxymethyl cellulose (CMC), acrylonitrile starch graft gel or starch graft gel (see EB Bagley et al., "Ind. Eng . Chem. Prod. Res. Dev. ", 14, 105 (1975)), xanthan gum, locust bean gum, tragacanth, furcellaran, methyl cellulose, casein, albumin, fucoidin, triethanolamine alginate, tamarind gum, karayagum, gattigum and jam (such as, for example, pectingel ). However, the properties of all of these known materials cannot be brought into equivalence with the water content and the T ₁ and T ₂ values of living tissue.

KONNYAKU hat einen außerordentlich hohen Wassergehalt und beträchtlich hohe T ₁- und T ₂-Werte. Obwohl Poly(N-vinyl pyrrolidon) einen adequaten Wassergehalt hat, ist es in den T ₁- und T ₂-Werten zu hoch. Selbst wenn ein Einstellmittel, wie beispielsweise Nickel, Mangan, Kupfer oder Graphit zu Poly(N-vinylpyrrolidon) hinzugefügt wird, können nicht so wohl der T ₁- als auch der T ₂-Wert auf Werte gebracht wer den, die denjenigen von lebendem Gewebe äquivalent sind.KONNYAKU has an extraordinarily high water content and considerably high T ₁ and T ₂ values. Although poly (N-vinyl pyrrolidone) has an adequate water content, it is too high in the T ₁ and T ₂ values. Even if an adjusting agent such as nickel, manganese, copper or graphite is added to poly (N-vinylpyrrolidone), the T ₁ and T ₂ values may not be brought to values equal to those of living tissue are equivalent.

Ein Gel, das einen adequaten Wassergehalt hat (der inner halb des Bereichs von 70 bis 85 Gew.-% liegt) kann dadurch hergestellt werden, daß man eine wäßrige Lösung von Poly vinylalkohol Gammastrahlung aussetzt. Jedoch werden als Er gebnis der Belichtung mit Gammastrahlung der T ₁- und T ₂- Wert des auf diese Weise hergestellten Gels erniedrigt. A gel which has an adequate water content (which is within the range of 70 to 85% by weight) can be prepared by exposing an aqueous solution of polyvinyl alcohol to gamma radiation. However, as a result of exposure to gamma radiation, the T ₁ and T ₂ values of the gel thus produced are lowered.

Wegen der Tatsache daß jedes der bekannten Materialien (chemische Substanzen) viele Nachteile und Mängel hat, wie oben beschrieben, wurde in der Praxis widerwillig ein frisches Gewebe eines Tieres als Kontrollmaterial verwen det. Jedoch verschlechtert sich ein solches von einem Tier herkommendes Material wesentlich, je mehr Zeit vergeht, selbst dann, wenn es an einem kalten Ort aufbewahrt wird, wie von R. V. Damadian, US-Patent 37 89 832 (1974) berich tet wird, und es sind wesentliche Unterschiede zwischen den Proben, die von individuellen Tieren der gleichen Spe zies genommen bzw. extrahiert werden, vorhanden. Unter diesen Umständen wäre es vernünftig und gut fundiert, die Auffassung zu akzeptieren, daß es, wie wiederholt aufge zeigt worden ist, notwendig ist, ein wasserhaltiges Mate rial (für ein Phantom) zu finden, das nicht von einem le benden Körper herkommt (mit anderen Worten, eine chemische Substanz) und das während einer langen Zeitdauer wiederholt verwendbar ist, während es im wesentlichen äquivalente NMR- Informationen (ρ, T ₁ und T ₂) hat und in der Eigenschaft der Formhaltigkeit sowie in der Eigenschaft der zufrieden stellenden Formbarkeit verbessert ist.Due to the fact that each of the known materials (chemical substances) has many disadvantages and shortcomings as described above, in practice an animal's fresh tissue has been reluctantly used as a control material. However, such material derived from an animal deteriorates significantly as time goes by, even if it is kept in a cold place, as reported by RV Damadian, U.S. Patent No. 37 89 832 (1974), and there are there are significant differences between the samples taken or extracted from individual animals of the same species. Under these circumstances, it would be reasonable and well-founded to accept the view that, as has been shown repeatedly, it is necessary to find a water-based material (for a phantom) that does not come from a living body (with in other words, a chemical substance) which can be used repeatedly for a long period of time while having substantially equivalent NMR information ( ρ , T ₁ and T ₂ ) and improving in shape retention and satisfactory formability is.

Zur Verwendung als ein Phantom für die NMR-Diagnose wird ein Hydrogel vorgeschlagen, das einen hohen Wassergehalt hat und durch Gießen einer wäßrigen Lösung hergestellt wird, die mehr als 8 Gew.-% und nicht mehr als 50 Gew.-% Polyvinylalkohol enthält, der einen Hydrolysegrad von nicht weniger als 98 Mol-% und einen mittleren Polymerisations grad von nicht weniger als 1000 besitzt, wobei diese wäß rige Lösung in eine Form gegossen wird, gefolgt von Ein frieren bzw. Erstarrenlassen und Auftauen bzw. Schmelzen lassen der auf diese Weise gegossenen Masse. Das so vorge schlagene Phantom hat den Vorteil, daß es einen Wasserge halt sowie T ₁- und T ₂-Werte besitzt die denjenigen von weichem lebendem Gewebe ähnlich sind und es kann als ein Material verwendet werden, das die vorstehend erwähnten Er fordernisse zufriedenstellt.For use as a phantom for NMR diagnosis, a hydrogel having a high water content and which is prepared by pouring an aqueous solution containing more than 8% by weight and not more than 50% by weight of polyvinyl alcohol is proposed has a degree of hydrolysis of not less than 98 mol% and an average degree of polymerization of not less than 1000, this aqueous solution being poured into a mold, followed by freezing or solidification and thawing or melting, respectively poured mass. The so-proposed phantom has the advantage that it has a Wasserge and T ₁ - and T ₂ values that are similar to those of soft living tissue and it can be used as a material that satisfies the above-mentioned requirements.

Jedoch wird das Hydrogel, das einen hohen Wassergehalt hat, wie in dem vorstehenden Absatz beschrieben, in Gebrauch an gewandt, während es in einem abgedichteten Behälter enthal ten ist, der aus einem Kunststoffmaterial besteht, um eine Lufttrocknung des Hydrogels zu verhindern. Wenn das Hydro gel für die Inspektion der Unterscheidungsfähigkeit bzw. des Auflösungsvermögens des Systems an Proben, die unter schiedliche NMR-Kennwerte haben (der Begriff "Kennwerte", wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, soll insbesondere die Begriffe "charakteristische Merkmale, Kennwerte, Besonderheiten, Daten, Kennziffern, Eigenschaf ten, Kennmerkmale, Eigentümlichkeiten u.dgl." umfassen), benutzt wird, wird eine Mehrzahl von Gelmassen hergestellt, die im Wasser gehalt differenziert sind (oder differenziert in der Rela xationszeit durch die Hinzufügung eines Mittels zum Ver kürzen der Relaxationszeit) und nebeneinander angeordnet, und dann wird das Bild des Grenzbereichs zwischen diesen Gelmassen beobachtet. Jedoch erscheinen die Wände der ab gedichteten Behälter für die jeweiligen Hydrogelmassen als dunkle oder schwarze Linien in dem Bild. Dieses Problem kann dadurch vermieden werden, daß man die bloßen Hydrogelmassen direkt nebeneinander anordnet und dann in einem abgedichte ten Behälter unterbringt. Jedoch ist es unvermeidbar, daß ein Spalt in dem Grenzbereich gelassen wird, der als eine dunkle oder schwarze Linie abgebildet wird. Außerdem hat Wasser oder das Mittel zum Verkürzen der Relaxationszeit die Tendenz, durch den Grenzbereich zu wandern (interlami narer Transport). Es ist versucht worden, Hydrogelproben, die unterschiedliche NMR-Kennwerte haben, individuell in gesonderte Behälter zu packen die aus dünnen Kunststoff filmen hergestellt sind. Jedoch werden Spalte in den Grenz bereichen zwischen den benachbarten verpackten Hydrogelen gelassen, und es ist noch ein weiteres Problem vorhanden, wel ches darin besteht, daß Blasen in den verpackten Hydrogel massen ausgebildet werden. Obwohl die Bildung von Blasen durch die Verwendung einer Vakuumverpackungstechnik verhin dert werden kann, müssen die jeweiligen Hydrogelmassen in Behältern verpackt werden, die aus harten und dicken Kunst stoffilmen hergestellt sind, damit die verpackten Massen ihre Formen und Dimensionen beibehalten, um zu vermeiden, daß Spalte zwischen benachbarten verpackten Hydrogelmassen ausgebildet werden. Demgemäß kann das Problem des Auftre tens von dunklen oder schwarzen Linien aufgrund von Wänden von Behältern nicht durch gesondertes Verpacken von unter schiedlichen Hydrogelmassen gelöst werden.However, the hydrogel, which has a high water content, as described in the previous paragraph turned while in a sealed container ten, which is made of a plastic material to a To prevent air drying of the hydrogel. If the hydro gel for inspection of distinctiveness or the resolving power of the system on samples taken under have different NMR parameters (the term "parameters", as used in the present description, In particular, the terms "characteristic features, Characteristic values, special features, data, key figures, properties ten, characteristics, peculiarities and the like ") is used, a large number of gel masses are produced in the water content differentiated (or differentiated in the rela xation time by adding a means to ver shorten the relaxation time) and arranged side by side, and then the picture of the border area between them Gel masses observed. However, the walls of the appear sealed container for the respective hydrogel masses as dark or black lines in the image. This problem can can be avoided by using the mere hydrogel masses arranged directly next to each other and then in a sealed accommodates the container. However, it is inevitable that a gap is left in the border area, which is called a dark or black line is mapped. Also has Water or the means to shorten the relaxation time the tendency to wander through the border area (interlami nar transport). There have been attempts to make hydrogel samples, which have different NMR characteristics, individually in separate containers to pack the thin plastic films are made. However, gaps in the border areas between the adjacent packaged hydrogels left, and there is still another problem, wel ches is that there are bubbles in the packaged hydrogel masses are trained. Although the formation of bubbles by using a vacuum packaging technique can be changed, the respective hydrogel masses in Containers are packed that are made of hard and thick art Fabric films are made so the packaged masses maintain their shapes and dimensions to avoid that gap between adjacent packaged hydrogel masses be formed. Accordingly, the problem of occurrence least of dark or black lines due to walls of containers not by separate packing from below different hydrogel masses can be solved.

Kurz zusammengefaßt wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Phantoms, welches für die Diagnose durch NMR-Abbildung (NMR = kernmagnetische Reso nanz, Kerninduktion oder Kern-Spin-Resonanz) verwendbar ist, zur Verfügung gestellt, wobei das Phantom nicht von einem lebenden Körper herstammt und aus einer Mehrzahl von Hydro gels hergestellt ist, von denen jedes NMR-Kennwerte (ρ, T ₁ und T ₂) hat, die im wesentlichen äquivalent und ähnlich denjenigen eines lebenden Gewebes sind.Briefly summarized with the present invention is a method for producing a phantom which can be used for diagnosis by NMR imaging (NMR = nuclear magnetic resonance, nuclear induction or nuclear spin resonance), the phantom not being provided by one living body and is made up of a plurality of hydrogels, each of which has NMR characteristics ( ρ , T ₁ and T ₂ ) which are substantially equivalent and similar to those of a living tissue.

Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Phantoms für die NMR-Diagnose zur Ver fügung gestellt, das eine Mehrzahl von Hydrogelmassen hohen Wassergehalts enthält, die durch einen dünnen Film, der in dem NMR-Abbildungsverfahrensschritt nicht abgebildet wird, ohne die Ausbildung von Blasen oder Spalten einander benach bart angeordnet sind.Furthermore, the present invention provides a method for producing a phantom for NMR diagnosis for ver Provided that a plurality of hydrogel masses high Contains water content through a thin film that is in the NMR imaging process step is not imaged, without the formation of bubbles or crevices are arranged.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Phantoms für die NMR- Diagnose gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die folgen den Verfahrensschritte: Anordnen von wenigstens einem klei nen bzw. kleineren Behälter, bei dem wenigstens ein Teil seiner Wand aus einem dünnen Film aus einem Kunststoffma terial hergestellt ist, in einem großen bzw. größeren Be hälter, der aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist; Füllen einer ersten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol in den kleinen bzw. kleineren Behälter; Füllen einer zwei ten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol in einen Raum, der durch die äußere Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters und die innere Wand des großen bzw. größeren Behälters be grenzt ist, wobei eine bzw. die Zusammensetzung der ersten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol unterschiedlich von einer bzw. der Zusammensetzung der zweiten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol ist; Einfrieren bzw. Erstarrenlassen der ersten und zweiten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol, um festgewordene bzw. erstarrte Massen zu erhalten, und dann Auftauen bzw. Schmelzen der festgewordenen bzw. erstarrten Massen.A method of making a phantom for NMR Diagnosis according to the present invention includes the following the process steps: arranging at least one small NEN or smaller container, in which at least a part its wall from a thin film of a plastic material material is made, in a large or larger Be container made of a plastic material; Fill a first aqueous solution of polyvinyl alcohol in the small or smaller container; Filling a two th aqueous solution of polyvinyl alcohol in a room that through the outer wall of the small or smaller container and the inner wall of the large or larger container is limited, one or the composition of the first aqueous solution of polyvinyl alcohol different from one or the composition of the second aqueous solution of polyvinyl alcohol; Freeze or freeze the first and second aqueous solutions of polyvinyl alcohol, to get solidified masses, and then Thaw or melt the solidified or solidified Masses.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise so ab gewandelt sein, daß zwei oder mehr kleine bzw. kleinere Be hälter in dem großen bzw. größeren Behälter angeordnet wer den, wobei bei jedem dieser zwei oder mehr kleinen bzw. kleineren Behälter wenigstens ein Teil der Wand des jewei ligen kleinen bzw. kleineren Behälters aus einem dünnen Film aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, und wobei im zweiten kleinen bzw. kleineren Behälter eine drit te wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol und in jeden weite ren kleinen bzw. kleineren Behälter eine weitere wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol eingefüllt ist. Hierbei haben die dritte und/oder weitere wäßrige Lösung von Polyvinyl alkohol vorzugsweise je eine unterschiedliche Zusammen setzung gegenüber der Zusammensetzung der ersten und zwei ten wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol. Insbesondere kann es so sein, daß jede der in dem Phantom vorhandenen wäßri gen Lösungen von Polyvinylalkohol eine andere Zusammen setzung hat. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen des Verfahrens möglich, was die Zusammensetzungen der einzel nen wäßrigen Lösungen von Polyvinylalkohol und andere Merk male anbetrifft, wie sich aus der nachstehenden Beschrei bung und aus den Patentansprüchen ergibt.This method according to the invention can preferably be so be changed that two or more small or smaller Be container arranged in the large or larger container who den, with each of these two or more small or smaller container at least part of the wall of the jewei small or small container from a thin Film is made of a plastic material, and with a third in the second small or smaller container te aqueous solution of polyvinyl alcohol and in any wide ren small or smaller container another aqueous Solution of polyvinyl alcohol is filled. Have here the third and / or further aqueous solution of polyvinyl alcohol preferably a different combination setting against the composition of the first and two th aqueous solution of polyvinyl alcohol. In particular, can it is the case that each of the watery elements present in the phantom different solutions of polyvinyl alcohol settlement. However, there are other configurations of the Process possible what the compositions of each NEN aqueous solutions of polyvinyl alcohol and other Merk male, as can be seen from the description below exercise and results from the claims.

Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von bevorzugten Aus führungsformen der Erfindung und von Beispielen des erfin dungsgemäßen Verfahrens näher erläutert und beschrieben, und zwar u.a. unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeich nung; es zeigen:The foregoing, as well as other goals, advantages, and characteristics the invention are based on preferred Aus embodiments of the invention and examples of the inventions method according to the invention explained and described in more detail, i.a. with reference to the figures of the drawing nung; show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Phantoms für die NMR-Diagnose zeigt, das gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfin dung hergestellt worden ist; Fig. 1 is a perspective view showing an example of a NMR diagnosis phantom made according to the method of the present invention;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines kleinen bzw. kleineren Behälters zeigt, der in dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung, insbesondere in dem Beispiel nach Fig. 1, verwen det wird; und Fig. 2 is a perspective view showing an example of a small or smaller container used in the method according to the present invention, particularly in the example of Fig. 1; and

Fig. 3 eine Schnittansicht, die Reihen von einer Mehr zahl von Stäben zeigt, welche in einem Behälter angeordnet sind. Fig. 3 is a sectional view showing rows of a number of rods, which are arranged in a container.

Die vorliegende Erfindung sei nun in näheren Einzelheiten weiter beschrieben und erläutert:The present invention is now in more detail further described and explained:

Gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird ein Phantom für die NMR-Diagnose hergestellt bzw. ausgebil det durch ein einen hohen Wassergehalt aufweisendes Hydro gel von Polyvinylalkohol, das eine erste Zusammensetzung hat und in wenigstens einem kleinen bzw. kleineren Behälter enthalten ist, bei dem wenigstens ein Teil seiner Wand aus einem dünnen Film aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, und ein einen hohen Wassergehalt aufweisendes Hydro gel von Polyvinylalkohol, das eine zweite Zusammensetzung hat, die sich von derjenigen des ersterwähnten Hydrogels hohen Wassergehalts unterscheidet und das in einem großen bzw. größeren Behälter enthalten ist, der aus einem Kunst stoffmaterial hergestellt ist, wobei der kleine bzw. klei nere Behälter in dem großen bzw. größeren Behälter angeord net ist. Es können zwei oder mehr kleine bzw. kleinere Be hälter, von denen jeder so ausgebildet ist, daß wenigstens ein Teil seiner Wand aus einem dünnen Film aus Kunststoff material hergestellt ist, in dem großen bzw. größeren Be hälter angeordnet sein. Eine dritte wäßrige Lösung oder nachfolgende bzw. weitere wäßrige Lösungen von Polyvinyl alkohol, von denen jede eine unterschiedliche Zusammen setzung gegenüber den Zusammensetzungen der ersten und zweiten wäßrigen Lösung hat, kann in dem zweiten bzw. in den nachfolgenden oder weiteren kleinen bzw. kleineren Be hältern enthalten sein, um das Phantom für die NMR-Diagnose gemäß der vorliegenden Erfindung auszubilden. Es wird be vorzugt daß sowohl der kleine bzw. kleinere Behälter oder (sofern mehrere kleine bzw. kleinere Behälter vorgesehen sind) die kleinen bzw. kleineren Behälter und der große bzw. größere Behälter abdichtend durch Deckel verschlossen sind, nachdem die Hydrogele darin eingefüllt worden sind.According to the method according to the present invention a phantom for NMR diagnosis was manufactured or trained det with a high water content hydro gel of polyvinyl alcohol, which is a first composition and in at least one small or smaller container is included, with at least part of its wall a thin film made of a plastic material and a hydro with a high water content gel of polyvinyl alcohol, which is a second composition which is different from that of the first-mentioned hydrogel high water content and in a big one or larger container is included, which is made of an art Fabric material is made, the small or klei nere container arranged in the large or larger container is not. Two or more small or smaller Be containers, each of which is designed so that at least part of its wall made of a thin film of plastic material is made in the large or larger Be be arranged. A third aqueous solution or subsequent or further aqueous solutions of polyvinyl alcohol, each of which is a different combination setting against the compositions of the first and has second aqueous solution can in the second or in the subsequent or further small or smaller Be contain the phantom for NMR diagnosis according to the present invention. It will be prefers that both the small or smaller container or (if several small or smaller containers are provided are the small or small containers and the large one or larger containers are sealed with a lid after the hydrogels have been filled in.

Gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wenigstens ein Teil der Wand des kleinen bzw. kleineren Be hälters aus einem dünnen Film aus einem Kunststoffmaterial hergestellt bzw. ausgebildet. Das Kunststoffmaterial, das wenigstens einen Teil der Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters bildet, kann ein transparentes oder opakes Mate rial sein, welches wasserundurchlässig ist und welches das Magnetfeld, das für die NMR-Analyse angewandt wird, nicht beeinflußt bzw. nicht beeinträchtigt. Zum Beispiel sollte ein Rauschsignal oder ein anderer nachteiliger Einfluß nicht durch das Kunststoffmaterial, welches die Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters bildet, induziert oder in sonstiger Weise hervorgerufen werden. Beispiele des Kunst stoffmaterials, welches die dünne Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters bildet, sind Polyvinylidenchlorid, Po lyamide, Polyvinylchlorid, Polyester, Silikongummis bzw. -kautschuke, natürliche Gummis bzw. Kautschuke, Poly(isopren isobutyren)-Gummis bzw. -Kautschuke, Polysulfon, Polycar bonat, Acrylharze und Nitrilgummi bzw. -kautschuk. Ein kleiner bzw. kleinerer Behälter, bei dem wenigstens ein Teil seiner Wand aus einem dünnen Film aus dem Kunststoff material der vorerwähnten Art ausgebildet ist, kann in der Weise hergestellt werden, daß man ein Stück eines dünnen Films auf einer Seitenwand, Bodenfläche oder Oberseiten fläche des kleinen bzw. kleineren Behälters unter Verwen dung eines Klebstoffs oder durch Schmelzen befestigt. Wenn die Schmelztechnik angewandt wird, können Polyethylen oder Polypropylen als die Materialien für den kleinen bzw. klei neren Behälter und für den dünnen Film verwendet werden. Wenn jedoch der dünne Film durch Verwendung eines Klebstoffs befestigt wird, sollte eine Kombination des Materials, das für den kleinen bzw. kleineren Behälter verwendet wird, und des Materials, das für den dünnen Film verwendet wird, aus einer breiten Vielfalt von bekannten Kunststoffmaterialien im Hinblick bzw. unter Beachtung der Klebefähigkeit ausge wählt werden. Damit die Abbildung des dünnen Films nicht in dem NMR-Bild erscheint, wird es bevorzugt, daß die Dicke des dünnen Films nicht mehr als 20 µm, mehr bevorzugt nicht mehr als 10 µm, beträgt.According to an important aspect of the present invention at least part of the wall of the small or smaller Be holder from a thin film of a plastic material manufactured or trained. The plastic material that at least part of the wall of the smaller or smaller one Container forms, can be a transparent or opaque mate rial, which is impermeable to water and which one Magnetic field used for NMR analysis is not influenced or not affected. For example, should a noise signal or other adverse influence not through the plastic material that covers the wall of the small or smaller container forms, induced or in otherwise caused. Examples of art material that covers the thin wall of the small or smaller container forms are polyvinylidene chloride, Po lyamides, polyvinyl chloride, polyester, silicone rubbers or -rubbers, natural rubbers or rubbers, poly (isoprene isobutyren) rubbers or rubbers, polysulfone, polycar bonat, acrylic resins and nitrile rubber or rubber. A smaller or smaller container in which at least one Part of his wall made of a thin film of plastic material of the aforementioned type is formed in the Be made in such a way that you have a piece of a thin Films on a side wall, floor surface or tops area of the small or smaller container using an adhesive or by melting. If the melting technique used can be polyethylene or Polypropylene as the materials for the small or small container and for the thin film. However, if the thin film is made using an adhesive attached should be a combination of the material that is used for the small or small container, and of the material used for the thin film a wide variety of known plastic materials with regard to or taking into account the adhesiveness be chosen. So that the image of the thin film is not appears in the NMR image, it is preferred that the thickness of the thin film not more than 20 µm, more preferably not is more than 10 µm.

In dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird we nigstens ein kleiner bzw. kleinerer Behälter in einem großen bzw. größeren Behälter angeordnet und vorzugsweise be festigt. Die generelle Kontur des großen bzw. größeren Be hälters kann eine Form haben bzw. sein, die einen Kopf oder einen Körperteil des menschlichen Körpers, der in einem sta tischen Magnetfeld angeordnet werden soll, simuliert, oder eine Form eines Zylinders, der einen Durchmesser von vor zugsweise 15 bis 45 cm hat. Entsprechend dem kleinen bzw. kleineren Behälter und dem darauf bzw. daran befestigten dünnen Film kann der große bzw. größere Behälter aus einem Material hergestellt sein, das aus den bekannten Kunststoff materialien ausgewählt ist. Beispiele der Materialien, die zum Ausbilden bzw. Formen des großen bzw. größeren Behälters verwendet werden können, sind Acrylharze, Polyvinylchlorid harze, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, Polystyrol, Celluloid, Zelluloseacetat, Gummi- bzw. Kautschukchlorid, Phenolharze, Harnstoffharze, Melaminharze, fluorierte Harze, Polycarbonat, Polyacetalharze, Polyalkylenoxid, Alkydharze, Furanharze, ungesättigte Polyesterharze, Epoxyharze, Poly urethanharze und Siliconharze. In the method according to the present invention, we at least one small or smaller container in a large one or larger container arranged and preferably be consolidates. The general contour of the large or larger Be can have a shape that has a head or a part of the human body that is in a sta table magnetic field to be arranged, simulated, or a shape of a cylinder that has a diameter of before preferably has 15 to 45 cm. According to the small or smaller container and the one attached to it The large or larger container can be made from a thin film Material be made from the known plastic materials is selected. Examples of materials that for forming or shaping the large or larger container Acrylic resins, polyvinyl chloride can be used resins, polyethylene, polypropylene, polyamides, polystyrene, Celluloid, cellulose acetate, rubber or rubber chloride, Phenolic resins, urea resins, melamine resins, fluorinated resins, Polycarbonate, polyacetal resins, polyalkylene oxide, alkyd resins, Furan resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, poly urethane resins and silicone resins.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol in den kleinen bzw. kleineren Behälter gefüllt, und eine andere wäßrige Lösung von Polyvinylalko hol wird in einen bzw. den Raum bzw. Zwischenraum gefüllt, der von der äußeren Wand des kleinen bzw. kleineren Behäl ters und der inneren Wand des großen bzw. größeren Behäl ters begrenzt ist. Der Polyvinylalkohol, der zum Ausbilden des Hydrogels verwendet wird, kann einen Hydrolysegrad von nicht weniger als 98 Mol-% und einen mittleren Polymerisa tionsgrad von nicht weniger als 1000 haben.According to the present invention, an aqueous solution of polyvinyl alcohol in the small or small container filled, and another aqueous solution of polyvinyl alcohol hol is filled into a space or space, that of the outer wall of the small or smaller container ters and the inner wall of the large or larger container ters is limited. The polyvinyl alcohol used to train The hydrogel used can have a degree of hydrolysis of not less than 98 mol% and an average polymer degree of not less than 1000.

In dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Lösung, die Polyvinylalkohol enthält, hergestellt. Es wird bevorzugt, daß die Konzentration von Polyvinylalko hol in der wäßrigen Lösung mehr als 8 Gew.-% und nicht mehr als 50 Gew.-% beträgt, vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 70 bis 80 Gew.-% liegt, um ein Hydrogel zu erhalten, das NMR-Eigenschaften bzw. NMR-Kennwerte hat, die denjeni gen von lebenden Geweben äquivalent sind (es wird hier darauf hingewiesen, daß in der Beschreibung die verschie densten lebenden Gewebe oft kurz zusammengefaßt mit "leben dem Gewebe" bezeichnet sind).In the method according to the present invention, a aqueous solution containing polyvinyl alcohol. It is preferred that the concentration of polyvinyl alcohol get more than 8% by weight in the aqueous solution and no more than 50% by weight, preferably within the range is from 70 to 80% by weight in order to obtain a hydrogel, that has NMR properties or NMR characteristics that denjeni genes of living tissues are equivalent (it is here noted that in the description the various most living tissues often briefly summarized with "live the fabric ").

Gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die erste wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol, die in den kleinen bzw. kleineren Behälter gefüllt wird, eine Zusammen setzung, die sich von derjenigen der zweiten wäßrigen Lö sung von Polyvinylalkohol unterscheidet, die in den Raum gefüllt wird, der von der äußeren Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters und der inneren Wand des großen bzw. großeren Behälters umgeben bzw. definiert ist. Die Zusammen setzung der ersten wäßrigen Lösung kann von derjenigen der zweiten wäßrigen Lösung dadurch differenziert bzw. unter schiedlich gemacht sein, daß man den Wassergehalt um 1 bis 2 Prozent variiert. Anderenfalls kann eine angemessene Län ge eines Mittels zum Verkürzen der Relaxationszeit wenig stens einer wäßrigen Lösung aus der ersten und zweiten wäß rigen Lösung hinzugefügt sein, um die Eigenschaften des Hydrogels, das in dem kleinen bzw. kleineren Behälter ent halten ist, von denjenigen des Hydrogels zu differenzieren, das in dem Raum enthalten ist, welcher durch die äußere Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters und die innere Wand des großen bzw. größeren Behälters begrenzt bzw. defi niert ist. Solche Mittel für das Verkürzen der Relaxations zeit sind nach dem Stande der Technik an sich bekannt, wobei die spezifischen Beispiele bzw. spezifische Beispiel fol gende sind: Gadoliniumdiethylentriaminpentaacetat (D.H. Carr et al., "Lancet", März 3, 484 (1984)), Mn²⁺ (G. Laukien et al., "Z. Physik.", 146, 113 (1956)), Ni²⁺ (R. Hausser, "Arch. Sci. (Genf)", 11, 252 (1958)), Cu²⁺ (R. Hausser et al., "Z. Physik.", 182, 93 (1964)), Fe²⁺, Fe³⁺ (J.C. Gore et al., "Phys. Med. Biol.", 29, 1189 (1984)), Glycerin, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Agar, Carrageen, Glucose und Graphit.According to an important aspect of the present invention, the first aqueous solution of polyvinyl alcohol which is filled in the small or smaller container has a composition different from that of the second aqueous solution of polyvinyl alcohol which is filled in the room, which is surrounded or defined by the outer wall of the small or smaller container and the inner wall of the large or larger container. The composition of the first aqueous solution can be differentiated from that of the second aqueous solution or made different by changing the water content by 1 to 2 percent. Otherwise, an appropriate length of an agent for shortening the relaxation time may be added to at least an aqueous solution of the first and second aqueous solutions to make the properties of the hydrogel contained in the small and smaller containers different from those of the hydrogel to differentiate, which is contained in the space which is limited or defined by the outer wall of the small or smaller container and the inner wall of the large or larger container. Such means for shortening the relaxation time are known per se in the prior art, the specific examples or specific examples being as follows: Gadolinium diethylenetriaminepentaacetate (DH Carr et al., "Lancet", March 3, 484 (1984)) , Mn ²⁺ (G. Laukien et al., "Z. Physik.", 146, 113 (1956)), Ni ²⁺ (R. Hausser, "Arch. Sci. (Geneva)", 11, 252 (1958 )), Cu ²⁺ (R. Hausser et al., "Z. Physik.", 182, 93 (1964)), Fe ²⁺ , Fe ³⁺ (JC Gore et al., "Phys. Med. Biol. ", 29, 1189 (1984)), glycerin, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, agar, carrageenan, glucose and graphite.

In dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung werden, nachdem die wäßrigen Lösungen von Polyvinylalkohol, die un terschiedliche Zusammensetzungen haben, in den kleinen bzw. kleineren Behälter oder die kleinen bzw. kleineren Behälter und in den Raum, der von der äußeren Wand des kleinen bzw. kleineren Behälters oder der kleinen bzw. kleineren Behäl ter und der inneren Wand des großen bzw. größeren Behälters begrenzt ist, gefüllt worden sind, auf eine Temperatur ge kühlt, die nicht höher als -10°C ist, um gefrorene bzw. festgewordene bzw. erstarrte Massen zu erhalten, die dann aufgetaut bzw. geschmolzen werden, um ein Phantom herzustel len, das aus Hydrogelen hohen Wassergehalts, die unter schiedliche Eigenschaften bzw. Kennwerte haben, besteht bzw. solche Hydrogele umfaßt. Die Verfahrensschritte des Ein frierens bzw. zum Gefrierenbringens und des Auftauens bzw. Schmelzens können wiederholt werden, um den Elastizitäts modul von jedem Hydrogel zu verbessern. Die NMR-Eigenschaf ten bzw. die NMR-Kennwerte des Hydrogels, das in dem klei nen bzw. kleineren Behälter oder in den kleinen bzw. klei neren Behältern und in dem großen bzw. größeren Behälter enthalten ist, werden durch die unterschiedlichen Zusammen setzungen der wäßrigen Lösungen von Polyvinylalkohol diffe renziert.In the method according to the present invention, after the aqueous solutions of polyvinyl alcohol, the un have different compositions, in the small or smaller containers or the smaller or smaller containers and into the space from the outer wall of the small or smaller container or the small or smaller container ter and the inner wall of the large or larger container is limited, have been filled to a temperature cools, which is not higher than -10 ° C, to frozen or to get solidified or solidified masses, which then thawed or melted to make a phantom len, which is made from hydrogels with high water content have different properties or characteristic values, exists or includes such hydrogels. The procedural steps of the A freezing or for freezing and thawing or Melting can be repeated to increase the elasticity module to improve each hydrogel. The NMR property ten or the NMR characteristics of the hydrogel contained in the small NEN or smaller containers or in the small or small neren containers and in the large or larger container is contained by the different together settling of aqueous solutions of polyvinyl alcohol diffe limited.

Es liegt innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, daß andere Bestandteile oder Zusätze, welche die Gelierung von Polyvinylalkohol nicht hindern, in wenigstens einer der wäßrigen Lösungen vorhanden sein können. Die Menge von ei nem oder mehreren koexistierenden Zusätzen kann, z.B. in dem Bereich von nicht mehr als gewichtsmäßig der Hälfte des Ge wichts von Polyvinylalkohol, der in der wäßrigen Lösung ent halten ist, kontrolliert bzw. bemessen sein. Beispiele der Zusätze, welche die Gelierung von Polyvinylalkohol nicht hindern, sind Natriumchlorid und solche, welche als die Mit tel zum Einstellen der NMR-Eigenschaften bzw. der NMR-Kenn werte (T ₁, T ₂), einschließlich der Mittel zum Verkürzen der Relaxationszeit, verwendet werden, wie oben angegeben. Einer oder mehrere dieser Zusätze können direkt oder in der Form einer wäßrigen Lösung oder Suspension zu wenigstens einer der wäßrigen Lö sungen von Polyvinylalkohol unter Rühren, so daß sie gleich förmig darin dispergiert bzw. verteilt werden, hinzugefügt werden, und dann kann die wäßrige Lösung oder Dispersion dem nachfolgenden Einfrieren und anderen Behandlungsver fahrensschritten unterworfen werden. It is within the scope of the present invention that other ingredients or additives that do not prevent the gelling of polyvinyl alcohol can be present in at least one of the aqueous solutions. The amount of one or more coexisting additives can be controlled, for example in the range of not more than half the weight of polyvinyl alcohol contained in the aqueous solution. Examples of additives which do not prevent the gelling of polyvinyl alcohol are sodium chloride and those which act as the means for adjusting the NMR properties or the NMR characteristics ( T ₁ , T ₂ ), including the means for shortening the relaxation time , are used as indicated above. One or more of these additives may be added directly or in the form of an aqueous solution or suspension to at least one of the aqueous solutions of polyvinyl alcohol with stirring so that they are uniformly dispersed therein, and then the aqueous solution or Dispersion the subsequent freezing and other treatment procedural steps are subjected.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der jeweilige Wasser gehalt der Hydrogele in angemessener Weise variiert sein, um in Übereinstimmung mit den Wassergehalten der verschie denen lebenden Gewebe gebracht zu werden. Der Wassergehalt eines gewissen Hydrogels hängt von der Herstellung oder Zu sammensetzung der wäßrigen Lösung oder Suspension von Poly vinylalkohol, die in dem anfänglichen Verfahrensschritt ver wendet wird, ab. Der Wassergehalt eines Hydrogels, das durch einfaches Einfrieren und Auftauen (oder dadurch, daß es wie derholten Einfrier- und Auftauzyklen unterworfen wird) her gestellt wird, kann leicht berechnet werden, da die wäßrige Lösung oder Suspension, die in dem anfänglichen Verfahrens schritt verwendet worden ist, geliert wurde.According to the present invention, the respective water content of the hydrogels can be varied appropriately, order in accordance with the water content of the various to be brought to those living tissues. The water content a certain hydrogel depends on the manufacture or addition composition of the aqueous solution or suspension of poly vinyl alcohol, which ver is turned away. The water content of a hydrogel that passes through easy freezing and thawing (or by making it like repeated freezing and thawing cycles) is easily calculated because the aqueous Solution or suspension used in the initial process step has been used, gelled.

Demgemäß hat ein Phantom, das mittels des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, einen vorbestimmten Wassergehalt, der so festgesetzt bzw. einge stellt ist, daß dadurch der Wassergehalt des speziellen le benden Gewebes simuliert wird, wobei dieses spezielle le bende Gewebe beispielsweise folgendes sein kann: Haut (Was sergehalt: 51 bis 69%), Ureter (Wassergehalt: 58%), Lig. Nuchae (Wassergehalt: 58%), Achillessehne (Wassergehalt: 63%), Zunge (Wassergehalt: 60 bis 68%), Prostata (Wasserge halt: 69 bis 76%), Linse (Wassergehalt: 67 bis 70%), Leber (Wassergehalt: 70 bis 77%), Magen (Wassergehalt: 80%), Pan kreas (Wassergehalt: 75%), Dünndarm (Wassergehalt: 80%), Skelettmuskeln (Wassergehalt: 79 bis 80%), Uterus (Wasserge halt: 80%), Thymus (Wassergehalt: 82%), Blase (Wassergehalt: 82%) und Niere (Wassergehalt: 78 bis 81%). Die durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Phantome sind charakterisiert durch die Tatsache, daß sie die T ₁- und T ₂-Werte haben, welche im wesentlichen mit de nen der simulierten lebenden Gewebe übereinstimmen.Accordingly, a phantom made by the method of the present invention has a predetermined water content which is set to simulate the water content of the particular living tissue, for example the following living tissue can be: skin (water content: 51 to 69%), ureter (water content: 58%), lig. nuchae (water content: 58%), Achilles tendon (water content: 63%), tongue (water content: 60 to 68%), Prostate (water content: 69 to 76%), lentil (water content: 67 to 70%), liver (water content: 70 to 77%), stomach (water content: 80%), pan kreas (water content: 75%), small intestine ( Water content: 80%), skeletal muscles (water content: 79 to 80%), uterus (water content: 80%), thymus (water content: 82%), bladder (water content: 82%) and kidney (water content: 78 to 81%) . The phantoms made by the method of the present invention are characterized by the fact that they have the T ₁ and T ₂ values which substantially match those of the simulated living tissues.

Für die Inspektion der Funktions- bzw. Leistungscharakte ristika bzw. -kenndaten eines NMR-Systems, welche den Was sergehaltsbereich von lebenden Geweben abdeckt, wird ein Phantom benutzt, das wenigstens einen kleinen bzw. kleine ren Behälter, vorzugsweise eine Mehrzahl von kleinen bzw. kleineren Behältern, hat, der bzw. die in einem großen bzw. größeren Behälter angeordnet ist bzw. sind. Vor dem In spektionsschritt werden die elektrischen und magnetischen Systeme oder Kreise bzw. Schaltungen sorgfältig eingestellt bzw. justiert, bis eine gleichförmige Dichte des gesamten Bildbereichs erreicht ist (bis Gleichförmigkeit in der In tensität des Bildsignals erreicht ist), während ein Modell des menschlichen Körpers, das aus Hydrogel zusammengesetzt ist, welches durch Einfrieren und Auftauen von Polyvinyl alkohol, der eine gewisse Zusammensetzung hat, hergestellt ist, in dem statischen Magnetfeld des NMR-Diagnosesystems angeordnet wird, umgeben von der Empfängerspule für das Empfangen der Hochfrequenzwelle.For the inspection of the functional or performance charters Risk or characteristic data of an NMR system, which the What range of living tissues becomes a Phantom uses that at least a small or small ren container, preferably a plurality of small or smaller containers, which is in a large or larger container is or are arranged. Before the In the electrical and magnetic Systems, circuits or circuits are carefully adjusted or adjusted until a uniform density of the whole Image area is reached (until uniformity in the In intensity of the image signal is reached) while a model of the human body, which is composed of hydrogel which is caused by freezing and thawing polyvinyl alcohol, which has a certain composition is in the static magnetic field of the NMR diagnostic system is arranged, surrounded by the receiver coil for that Receiving the radio frequency wave.

Ein Phantom, welches durch das Verfahren nach der vorliegen den Erfindung hergestellt worden ist, wird dann in dem NMR- Diagnosesystem angeordnet, um zu prüfen, ob die Unterschiede in NMR-Kennwerten von Hydrogelen detektiert werden oder nicht. Zu diesem Zweck wird ein Bild des Grenzbereichs zwi schen dem Gel, das in dem kleinen bzw. kleineren Behälter enthalten ist, und dem Gel, welches den kleinen bzw. klei neren Behälter umgibt und in dem großen bzw. größeren Behäl ter enthalten ist, fotografiert. Wenn die elektrischen und magnetischen Schaltungen bzw. Kreise des NMR-Diagnosesystems nicht perfekt eingestellt bzw. justiert worden sind, wird die Unterscheidungsfähigkeit bzw. das Auflösungsvermögen des Systems für das Unterscheiden des Unterschieds im Was sergehalt zwischen dem Gel, das in dem kleinen bzw. kleine ren Behälter und demjenigen des Gels, das den kleinen bzw. kleineren Behälter umgibt, schlecht, und 1 Prozent Unter schied im Wassergehalt kann durch Beobachten des fotogra fierten Bilds nicht unterschieden werden. Die mangelhafte Einstellung bzw. Justierung des NMR-Diagnosesystems kann durch Differenzieren des T ₁- oder T ₂-Werts des Gels, das in dem kleinen bzw. kleineren Behälter enthalten ist, gegen über demjenigen des Gels, welches den kleinen bzw. kleine ren Behälter umgibt, um etwa 5% nachgeprüft werden.A phantom made by the method of the present invention is then placed in the NMR diagnostic system to check whether or not the differences in NMR characteristics of hydrogels are detected. For this purpose, an image of the boundary area between the gel contained in the small or smaller container and the gel surrounding the small or smaller container and contained in the large or larger container is photographed . If the electrical and magnetic circuits of the NMR diagnostic system are not perfectly adjusted, the discriminative power or the resolving power of the system will be used to distinguish the difference in water content between the gel contained in the small and small Ren container and that of the gel that surrounds the small or smaller container, bad, and 1 percent difference in water content can not be distinguished by observing the photographed image. The defective adjustment or adjustment of the NMR diagnostic system can be differentiated from that of the gel containing the small or smaller container by differentiating the T ₁ or T ₂ value of the gel contained in the small or smaller container surrounds to be checked by about 5%.

Das Phantom, das mittels des Verfahrens nach der vorliegen den Erfindung hergestellt worden ist, hat einen Wasserge halt, der innerhalb eines weiten Bereichs von 50 bis 92 Gew.-% variiert sein kann, um die Wassergehalte von ver schiedensten lebenden Geweben abzudecken, welche von 58 bis 61% bei der Haut und Lig. Nuchae und von 78 bis 82% bei der Leber und der Blase variieren.The phantom, which is available through the process of the the invention has been made has a Wasserge stop that within a wide range of 50 to 92 Wt .-% can be varied to the water content of ver cover a wide variety of living tissues, ranging from 58 to 61% in the skin and lig. Nuchae and from 78 to 82% in the Liver and bladder vary.

Das Phantom, das durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, hat T ₁- und T ₂-Werte, die im we sentlichen mit denjenigen eines lebenden Gewebes überein stimmen, und es erfüllt auf diese Weise die Erfordernisse, welche die NMR-Informationen (Wassergehalt, T ₁ und T ₂) be treffen, um ein Modell auszubilden, das einem lebenden Ge webe äquivalent ist.The phantom made by the method of the present invention has T ₁ and T ₂ values that are substantially the same as those of a living tissue, and thus meets the requirements of the NMR information (Water content, T ₁ and T ₂ ) meet to form a model that is equivalent to a living tissue.

Ein Phantom, welches durch das Verfahren nach der vorliegen den Erfindung hergestellt ist, weist eine Mehrzahl von Gels auf, die unterschiedliche NMR-Kennwerte haben und nebenein ander positioniert sind. Demgemäß kann die Unterscheidungs fähigkeit bzw. das Auflösungsvermögen eines NMR-Diagnose systems für das Unterscheiden von Unterschieden in NMR-Kenn werten durch die Benutzung des Phantoms, welches nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, nachgeprüft bzw. ermittelt werden.A phantom, which by the method according to the present manufactured according to the invention comprises a plurality of gels that have different NMR characteristics and side by side are positioned differently. Accordingly, the distinction ability or the resolving power of an NMR diagnosis systems for distinguishing differences in NMR characteristics value by using the phantom, which after the present invention is manufactured, checked or be determined.

Da in dem Phantom, das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, kein dickes Wandmaterial zwi schen die benachbarten Gele, die unterschiedliche NMR-Kenn werte haben, eingefügt ist, enthält das Bild des Grenzbe reichs kein Bild des zwischengefügten Wandmaterials, so daß es möglich gemacht wird, die Fähigkeit eines gewissen bzw. bestimmten NMR-Diagnosesystems für das Abbilden des Grenz bereichs genau zu beurteilen bzw. zu bewerten.Because in the phantom that according to the procedure of the present Invention is made, no thick wall material between the neighboring gels, the different NMR characteristics have values, is inserted, contains the picture of the Grenzbe rich no picture of the interposed wall material, so that the ability of a certain or certain NMR diagnostic system for mapping the border to assess or assess the area precisely.

Ein Phantom, das mittels des Verfahrens nach der vorliegen den Erfindung hergestellt ist, umfaßt eine Mehrzahl von Gelen, die unterschiedliche NMR-Kennwerte haben, und einen dünnen Film, der eine Dicke von vorzugsweise nicht mehr als 20 µm hat und zwischen benachbarte Gele eingefügt ist. Der dünne Film wird in der NMR-Abbildung nicht abgebildet, und eine Wanderung oder ein interlaminarer Transport von Wasser oder eines Mittels zum Verkürzen der Relaxationszeit wird durch den dünnen Film blockiert.A phantom, using the procedure according to the present manufactured according to the invention comprises a plurality of Gels with different NMR characteristics and one thin film, preferably not more than a thickness Has 20 µm and is inserted between adjacent gels. The thin film is not shown in the NMR image, and a hike or an interlaminar transport of water or a means to shorten the relaxation time blocked by the thin film.

Ein Phantom, das mittels des Verfahrens nach der vorliegen den Erfindung hergestellt ist, umfaßt ein festes Material, d.h. ein gummi- bzw. kautschukartiges Gel, welches nicht leicht zusammenfällt und welches in seiner Formhaltungsei genschaft bzw. -fähigkeit verbessert ist, und dieses Gel ist in einem Behälter enthalten, bei dem wenigstens ein Teil seiner Wand aus einem dünnen Film hergestellt ist, der nicht von der NMR-Abbildung festgestellt bzw. detektiert wird. Demgemäß ist das Phantom, welches durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, frei von Defor mation der dünnen Filmwand aufgrund des Vergehens der Zeit, wie sie andernfalls beobachtet wird, wenn ein wasserlösli ches oder fluidisiertes Gel verwendet wird, und das erfin dungsgemäß hergestellte Phantom ist außerdem frei von ei nem Abschälen von dem dünnen Film oder einer Leckage von Wasser aufgrund einer schlechten Haftung.A phantom, using the procedure according to the present made according to the invention comprises a solid material, i.e. a rubber or rubber-like gel, which is not easily collapses and which in its shape keeping egg property or ability is improved, and this gel is contained in a container in which at least a part its wall is made of a thin film that is not is determined or detected by the NMR image. Accordingly, the phantom created by the method is of the present invention is made free of Defor mation of the thin film wall due to the passage of time, as otherwise observed when a water-soluble ches or fluidized gel is used, and the invented Phantom manufactured according to the invention is also free of egg peeling off the thin film or leakage of Water due to poor adhesion.

EXAMPLES OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ei nige Beispiele derselben beschrieben. In den folgenden Bei spielen steht "%" für "Gew.-%".The present invention will now be described with reference to FIG some examples of the same are described. In the following case play stands for "%" for "% by weight".

example 1

Es wurde ein Bildinspektionsphantom 10, das in Fig. 1 ge zeigt ist, hergestellt.An image inspection phantom 10 shown in FIG. 1 was made.

In einem Zylinder (großer bzw. größerer Behälter) 11, der einen Durchmesser von 180 mm und eine Höhe von 166 mm hat und aus einem Acrylharz hergestellt ist, wurden vier pris menförmige Behälter (kleine bzw. kleinere Behälter) 13 un tergebracht, von denen jeder eine Bodenplatte 14 (siehe Fig. 2) hatte, die aus einem Acrylharz hergestellt war. Die vier kleinen bzw. kleineren Behälter 13 wurden so angeord net, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und die Böden 14 derselben wurden unter Verwendung eines Klebstoffs an dem Boden 12 des großen bzw. größeren Behälters 11 befestigt bzw. fi xiert. Jeder der kleinen bzw. kleineren Behälter 13 hatte eine Oberseitenplatte 15 aus einem Acrylharz, und durch die Oberseitenplatte 15 wurde ein Fülldurchgang 16 vorgesehen,der einen Durchmesser von 20 mm hatte. Die Oberseiten- bzw. Abdeckplatte 15 wurde mit der Bodenplatte 14 fest durch drei Rundstäbe 17 verbunden von denen jeder einen Durchmesser von 5 mm hatte und aus einem Acrylharz hergestellt war. Die Seiten wände 18 des kleinen bzw. kleineren Behälters 13 waren aus Polyvinylidenchloridfilmen hergestellt bzw. ausgebildet, von denen jeder eine Dicke von 8 µm hatte. In die vier klei nen bzw. kleineren Behälter 13 wurden Lösungen von Polyvi nylalkohol, gelöst in jeweils einer isotonischen Natrium chloridlösung, eingefüllt, die jeweils einen Wassergehalt von 79,5%, 79,0%, 78,5% und 78,0% hatte. In den Raum, der die vier kleinen bzw. kleineren Behälter 13 umgibt und durch die innere Wand des großen bzw. größeren Behälters 11 begrenzt ist, wurde eine Lösung des gleichen Polyvinyl alkohols, der in einer isotonischen Natriumchloridlösung gelöst war und einen Wassergehalt von 80,0% hatte, gefüllt. Der Polyvinylalkohol hatte einen mittleren Polymerisations grad von 1100 und einen Hydrolysegrad von 99,5 Mol-%. Nach dem Verschließen der Fülldurchgänge bzw. -öffnungen 16 der kleinen bzw. kleineren Behälter 13 und eines Fülldurchgangs bzw. einer Füllöffnung 19 des großen bzw. größeren Behäl ters 11 wurde der Inhalt in den kleinen bzw. kleineren Be hältern und in dem großen bzw. größeren Behälter auf -30°C eingefroren und dann aufgetaut, um ein Phantom 10 herzustel len, das Hydrogele enthält, die Wassergehalte von 79,55%, 79,0%, 78,5% und 78,0% haben, und zwar umgeben von einem Hydrogel, das einen Wassergehalt von 80,0% hat. Die Wasser gehalte dieser Hydrogele entsprechen den Wassergehalten (78 bis 81%) von Skelettmuskeln, Dünndarm, Magen, Uterus und Niere eines menschlichen Körpers.In a cylinder (large or larger container) 11 , which has a diameter of 180 mm and a height of 166 mm and is made of an acrylic resin, four prismatic containers (small or smaller containers) 13 were accommodated, one of which each had a bottom plate 14 (see Fig. 2) made of an acrylic resin. The four small or small containers 13 were arranged as shown in Fig. 1, and the bottoms 14 thereof were fixed to the bottom 12 of the large or larger container 11 using an adhesive. Each of the small or smaller reservoir 13 had a top plate 15 of an acrylic resin, and by the upper face plate 15, a fill passageway 16 was provided which had a diameter of 20 mm. The top or cover plate 15 was firmly connected to the base plate 14 by three round bars 17 , each of which had a diameter of 5 mm and was made of an acrylic resin. The side walls 18 of the small or smaller container 13 were made or formed from polyvinylidene chloride films, each of which had a thickness of 8 microns. In the four small or smaller containers 13 , solutions of polyvinyl alcohol, each dissolved in an isotonic sodium chloride solution, were filled, each with a water content of 79.5%, 79.0%, 78.5% and 78.0% would have. In the space that surrounds the four small or smaller containers 13 and is delimited by the inner wall of the large or larger container 11 , a solution of the same polyvinyl alcohol was dissolved in an isotonic sodium chloride solution and had a water content of 80. 0% had filled. The polyvinyl alcohol had an average degree of polymerization of 1100 and a degree of hydrolysis of 99.5 mol%. After the filling passages or openings 16 of the small or smaller containers 13 and a filling passage or filling opening 19 of the large or larger container age 11 had been closed , the contents in the small or smaller containers and in the large or freeze larger containers to -30 ° C and then thaw to produce a phantom 10 that contains hydrogels that have water contents of 79.55%, 79.0%, 78.5% and 78.0%, surrounded of a hydrogel that has a water content of 80.0%. The water content of these hydrogels corresponds to the water content (78 to 81%) of skeletal muscles, small intestine, stomach, uterus and kidney of a human body.

Das auf diese Weise hergestellte Phantom 10 wurde in einem statischen Magnetfeld (1,5 T) eines NMR-Diagnosesystems in einer Position angeordnet, in welcher ein Körperteil oder Kopf eines Patienten zu plazieren ist, und die tomographi schen Bilder des Phantoms 10 wurden mittels des SR-Verfah rens (SR = Sättigungswiederkehr bzw. -recovery) (Wiederho lungszeit: T _r=2000 ms), des IR-Verfahrens (IR = Inversions wiederkehr bzw. -recovery) (T _r= 2000 ms, Verzögerungszeit = 300 ms) und des SE-Verfahrens (SE = Spin-Echo) (T _r= 1000 ms, Echozeit T _E=20 ms) fotografiert. Das Ergebnis war, daß die Kontur des großen bzw. größeren Behälters 11 präzise abgebildet war, und daß das Bild des Gels, welches den Wassergehalt von 80% hatte, eine gleichförmige Hellig keit besaß. Das Ergebnis ließ erkennen, daß das System be reits eingestellt bzw. justiert worden war.The phantom 10 thus produced was placed in a static magnetic field (1.5 T) of an NMR diagnostic system in a position in which a body part or head of a patient is to be placed, and the tomographic images of the phantom 10 were obtained by means of the SR procedure (SR = saturation return or recovery) (repetition time: T _r = 2000 ms), IR procedure (IR = inversion return or recovery) ( T _r = 2000 ms, delay time = 300 ms) and the SE method (SE = spin echo) ( T _r = 1000 ms, echo time T _E = 20 ms). The result was that the contour of the large or larger container 11 was precisely imaged, and that the image of the gel, which had the water content of 80%, had a uniform brightness. The result indicated that the system had already been adjusted.

Nicht nur das Gel, welches den Wassergehalt von 78,5% hatte, sondern auch das Gel, das den Wassergehalt von 79,0% hatte, wurden klar und deutlich abgebildet und ließen sich leicht sowohl durch das IR-Verfahren als auch das SE-Verfahren (T _r=1000 ms, T _E=20 ms; und T _r=2000 ms, T _E=40 ms) unterscheiden, was erkennen ließ, daß das NMR-Diagnosesystem einen Unterschied von 1,0% im Wassergehalt detektieren konnte. Die Kontur des Gels, welches den Wassergehalt von 79,5% hatte und in dem kleinen bzw. kleineren Behälter 13 enthalten war, welcher den dreieckigen Querschnitt hat, wur de insofern nicht klar abgebildet, als die Querschnittsform (Dreieck) nicht unterschieden werden konnte, obwohl eine leichte Änderung in der Helligkeit in der Mitte des Quer schnitts beobachtet wurde. Aus den oben beschriebenen Er gebnissen wurde gefunden, daß ein Unterschied von 1 Prozent im Wassergehalt durch das System detektiert werden konnte, jedoch ein Unterschied von 0,5 Prozent im Wassergehalt von dem System nicht mehr detektiert werden konnte. Not only the gel, which had a water content of 78.5%, but also the gel, which had a water content of 79.0%, were clearly and clearly depicted and could be easily removed by both the IR method and the SE- Methods ( T _r = 1000 ms, T _E = 20 ms; and T _r = 2000 ms, T _E = 40 ms) differentiate, which indicated that the NMR diagnostic system could detect a 1.0% difference in water content. The contour of the gel, which had a water content of 79.5% and was contained in the small or smaller container 13 , which has the triangular cross-section, was not clearly shown in that the cross-sectional shape (triangle) could not be distinguished, although a slight change in brightness was observed in the middle of the cross section. From the results described above, it was found that a 1 percent difference in water content could be detected by the system, but a 0.5 percent difference in water content could no longer be detected by the system.

Die Relaxationszeiten, die aus den oben beschriebenen Ex perimenten berechnet wurden waren T ₁=730 ms und T ₂=89 ms für den Wassergehalt von 80,0%; T ₁=720 ms und T ₂=85 ms für den Wassergehalt von 79,5%; T ₁=705 ms und T ₂=81 ms für den Wassergehalt von 79,0%; und T ₁=685 ms und T ₂= 78 ms für den Wassergehalt von 78,5%. Im Hinblick auf das obige Ergebnis wurde abgeschätzt, daß etwa 3% Unterschied in T ₁ und etwa 10% Unterschied in T ₂ von dem System unter schieden werden konnten.The relaxation times calculated from the experiments described above were T ₁ = 730 ms and T ₂ = 89 ms for the water content of 80.0%; T ₁ = 720 ms and T ₂ = 85 ms for the water content of 79.5%; T ₁ = 705 ms and T ₂ = 81 ms for the water content of 79.0%; and T ₁ = 685 ms and T ₂ = 78 ms for the water content of 78.5%. In view of the above result, it was estimated that about 3% difference in T ₁ and about 10% difference in T _{2 could be distinguished} by the system.

Example 2

Ein gleichartiges Phantom 10, wie es im Beispiel 1 herge stellt worden war, wurde hergestellt, und zwar mit der Ab wandlung, daß 6 µm dicke Polycarbonatfilme zur Ausbildung der Seitenwände der kleinen bzw. kleineren Behälter 13 ver wendet wurden. In je einen der vier kleinen bzw. kleineren Behälter 13 wurde eine Lösung von Polyvinylalkohol, gelöst in isotonischer Natriumchloridlösung gefüllt, wobei in jeden der vier Behälter 13 eine solche Lösung mit unter schiedlichem Gadoliniumgehalt gefüllt wurde, nämlich in den einen eine solche mit einem Gadoliniumgehalt von 0,02 mM, in den zweiten eine solche mit einem Gadoliniumgehalt von 0,05 mM, in den dritten eine solche mit einem Gadolinium gehalt von 0,1 mM und in den vierten eine solche mit einem Gadoliniumgehalt von 0,2 mM. Eine Lösung desselben Polyvi nylalkohols, gelöst in einer isotonischen Natriumchlorid lösung und ohne Gadoliniumgehalt wurde in den Raum gefüllt, welcher die vier kleinen bzw. kleineren Behälter 13 umgibt und von dem großen bzw. größeren Behälter 11 begrenzt ist. Als Gadoliniumquelle wurde Gadoliniumdiethylentriaminpenta acetat (Gd-DTPA) verwendet, und der Polyvinylalkohol hatte einen mittleren bzw. durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1500 und einen Hydrolysegrad von 99,3 Mol-%. Die Kon zentrationen des Polyvinylalkohols in allen Lösungen, wel che in die vier kleineren und in den größeren Behälter ein gefüllt worden waren, betrugen 80,0 Gew.-%. Die Füllöff nungen 16 und 19 der kleineren Behälter und des größeren Behälters wurden geschlossen, und die Inhalte in den Be hältern wurden auf -40°C eingefroren und dann aufgetaut, um ein Phantom 10 herzustellen, das aus Hydrogelen bestand bzw. Hydrogele umfaßte, von denen jeder einen Wassergehalt von 80% hatte.A similar phantom 10 , as it had been Herge in Example 1, was produced, with the change from that 6 microns thick polycarbonate films were used to form the side walls of the small or smaller containers 13 ver. In each of the four small or smaller containers 13 , a solution of polyvinyl alcohol, dissolved in isotonic sodium chloride solution, was filled, and in each of the four containers 13 such a solution was filled with different gadolinium content, namely one with a gadolinium content of 0.02 mM, in the second one with a gadolinium content of 0.05 mM, in the third one with a gadolinium content of 0.1 mM and in the fourth one with a gadolinium content of 0.2 mM. A solution of the same polyvinyl alcohol, dissolved in an isotonic sodium chloride solution and without gadolinium content, was filled into the space which surrounds the four small or smaller containers 13 and is delimited by the large or larger container 11 . Gadolinium diethylene triamine penta acetate (Gd-DTPA) was used as the gadolinium source, and the polyvinyl alcohol had an average or average degree of polymerization of 1500 and a degree of hydrolysis of 99.3 mol%. The concentrations of the polyvinyl alcohol in all solutions which had been filled into the four smaller and the larger container were 80.0% by weight. The fill openings 16 and 19 of the smaller container and the larger container were closed, and the contents in the containers were frozen to -40 ° C and then thawed to prepare a phantom 10 consisting of hydrogels which everyone had a water content of 80%.

Das auf diese Weise hergestellte Phantom 10 wurde in einem statischen Magnetfeld (1,5 T) eines NMR-Diagnosesystems in einer Position angeordnet, in der ein Körperteil oder Kopf eines Patienten anzuordnen ist, und die tomographischen Bilder desselben wurden mittels des SR-Verfahrens (SR= Sättigungswiederkehr bzw. -recoveryverfahren), des IR-Ver fahrens (IR = Inversionswiederkehr bzw. -recoveryverfahren) und des SE-Verfahrens (SE = Spin-Echo-Verfahren) fotogra fiert. Im Hinblick auf das Ergebnis, daß die Kontur des größeren Behälters 11 präzise abgebildet wurde, und daß das Bild des Gels, welches kein Gadolinium enthielt, eine gleichförmige Helligkeit hatte, wurde die Beurteilung ge troffen, daß das System bereits eingestellt bzw. justiert worden war.The phantom 10 thus produced was placed in a static magnetic field (1.5 T) of an NMR diagnostic system in a position to be placed on a body part or head of a patient, and the tomographic images thereof were obtained by the SR method ( SR = saturation return or recovery process), the IR process (IR = inversion return or recovery process) and the SE process (SE = spin echo process) photographed. In view of the result that the contour of the larger container 11 was imaged precisely and that the image of the gel which did not contain gadolinium had a uniform brightness, it was judged that the system had already been adjusted .

Gesondert wurde ein anderes Phantom hergestellt, indem eine wäßrige Lösung des gleichen Polyvinylalkohols, die einen Wassergehalt von 80% hatte, in einen Acrylharzbehälter ein gefüllt wurde, in dem sich Acrylharzstäbe 30, die Durchmes ser von 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm, 1 mm und 0,5 mm hatten, von der Oberseitenplatte bis zur Bodenplatte erstreckten (die Anordnung der Stäbe ist in Fig. 3 im Querschnitt gezeigt), wonach ein Einfrieren und Auftauen folgte. Das gesondert, hergestellte Phantom wurde in dem System angeordnet, um den Betriebszustand des Systems nachzuprüfen, wobei aus dem Er gebnis, daß der Stab, der einen Durchmesser von 0,5 mm hat te, klar und deutlich unterschieden wurde, gefunden wurde, daß sich das System in gutem Betriebszustand befand.Another phantom was separately manufactured by filling an aqueous solution of the same polyvinyl alcohol, which had a water content of 80%, into an acrylic resin container in which acrylic resin rods 30 , the diameters of 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm, 1 mm and 0.5 mm, extending from the top plate to the bottom plate (the arrangement of the bars is shown in cross section in Fig. 3), followed by freezing and thawing. The separately manufactured phantom was placed in the system to check the operating condition of the system, and it was found from the result that the rod, which was 0.5 mm in diameter, was clearly distinguished, that the system was in good operating condition.

Dann wurde unter Verwendung des Phantoms 10, welches durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden war, das System durch das IR-Verfahren und das SE- Verfahren geprüft, wobei gefunden wurde, daß nicht nur das Gel, welches 0,05 mM an Gadolinium enthielt, sondern auch das Gel, welches 0,02 mM an Gadolinium enthält, klar und deutlich abgebildet wurde und leicht zu unterscheiden war. Durch das Ergebnis wurde bestätigt, daß das NMR-Diagnose system 0,02 mM an Konzentration von hinzugefügtem Gadolinium detektieren konnte. Die Relaxationszeiten, die aus den oben beschriebenen Experimenten berechnet wurden, waren: T ₁ = 733 ms und T ₂=89 ms für 0 mM Gadolinium; T ₁=660 ms für 0,02 mM Gadolinium; T ₁=590 ms für 0,05 mM Gadolinium; und T ₁=460 ms und T ₂=78 ms für 0,1 mM Gadolinium. Im Hin blick auf die obigen Ergebnisse wurde abgeschätzt, daß wenigstens 10% Unterschied in T ₁ und wenigstens 14% Unter schied in T ₂ von dem System unterschieden werden konnten.Then, using the phantom 10 made by the method of the present invention, the system was checked by the IR method and the SE method, and it was found that not only the gel, which was 0.05 mM Gadolinium contained, but also the gel, which contains 0.02 mM of gadolinium, was clearly and clearly depicted and was easy to distinguish. The result confirmed that the NMR diagnosis system was able to detect 0.02 mM in the concentration of added gadolinium. The relaxation times calculated from the experiments described above were: T ₁ = 733 ms and T ₂ = 89 ms for 0 mM gadolinium; T ₁ = 660 ms for 0.02 mM gadolinium; T ₁ = 590 ms for 0.05 mM gadolinium; and T ₁ = 460 ms and T ₂ = 78 ms for 0.1 mM gadolinium. In view of the above results, it was estimated that at least 10% difference in T ₁ and at least 14% difference in T ₂ could be distinguished from the system.

Es sei darauf hingewiesen, daß die oben in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Rundstäbe 17 auch durch ein oder mehre re andere Verbindungsmittel ersetzt sein können, welche die Bodenplatte 14 und die Oberseitenplatte 15 fest miteinander verbinden und im Inneren des Querschnittsbereichs des klei nen bzw. kleineren Behälters 13 verlaufen, so daß unmittel bar im Bereich einer die Seitenwand 18 ganz oder teilweise bildenden dünnen Folie nur das Gel aber nicht die Verbin dungsmittel in der NMR-Abbildung erscheinen.It should be noted that the round bars 17 described above in connection with FIG. 2 can also be replaced by one or more other connecting means which firmly connect the base plate 14 and the top plate 15 to one another and in the interior of the cross-sectional area of the small or smaller container 13 run, so that immediately bar in the area of a side wall 18 wholly or partially forming thin film only the gel but not the connec tion agent appear in the NMR image.

Claims

1. A method for producing a phantom ( 10 ) for NMR diagnosis, characterized in that it comprises the following method steps: arranging we at least one small or smaller container ( 13 ) in which at least part of its wall ( 18 ) is formed from a thin film of plastic material, in a large or larger container ( 11 ) which is made of a plastic material; Filling a first aqueous solution of polyvinyl alcohol into the at least one small or smaller container ( 13 ); Filling a second aqueous solution of polyvinyl alcohol in a space which is delimited by the outer wall ( 18 ) of the at least one small or smaller container ( 13 ) and the inner wall of the large or larger container ( 11 ), the Composition of the first aqueous solution of polyvinyl alcohol is different from the composition of the second aqueous solution of polyvinyl alcohol; Freezing the first and second aqueous solutions of polyvinyl alcohol so that solidified or solidified masses are obtained; and then thawing or melting the solidified masses.

2. The method according to claim 1, characterized in that two or more small or smaller containers ( 13 ), each of which at least a part of its wall ( 18 ) is formed from a thin film of a plastic material, in the large or Larger containers ( 11 ) are arranged, a third or subsequent aqueous solution or solutions of polyvinyl alcohol, each of which has a different composition from the compositions of the first and second aqueous solutions of polyvinyl alcohol, in one of the second or more small or smaller container ( 13 ) is filled.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the thin film from the art material has a thickness of not more than 20 microns.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the large or larger container ( 11 ) has a diameter of 15 to 45 cm.

5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized ge indicates that the polyvinyl alcohol has a Degree of hydrolysis of not less than 98 mol% and a poly degree of merger of not less than 1000.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the aq solutions the polyvinyl alcohol in a concentration of more than 8% by weight and not more than 50% by weight ten.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the water content of the first aqueous solution different from that Water content of the second aqueous solution is.

8. The method according to one or more of claims 2 to 7, characterized in that the water content of the third and subsequent aqueous solutions different from the water content of the first and second aq solution.

9. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the water content of the first aqueous solution is essentially the same the water content of the second aqueous solution, and that little of the first and second aqueous solutions least one of these aqueous solutions is a means of shortening contains the relaxation time.

10. The method according to one or more of claims 2 to 6, characterized in that the water content of at least two aqueous solutions from the first to third and subsequent aqueous solutions in essence Chen is the same, and that from the first to the third and the subsequent aqueous solutions at least one aqueous Solution contains a means to shorten the relaxation time.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the means for shortening the relaxation time is selected from the group consisting of gadolinium-diethylenetriamine-pentaacetate, Mn ²⁺ , Ni ²⁺ , Cu ²⁺ , Fe ²⁺ , Fe ³⁺ , glycerin, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, agar, carrageenan, glucose, graphite and mixtures thereof are available.

12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the aq solutions of polyvinyl alcohol to a temperature of not be chilled higher than -10 ° C to the solidified or solidified masses.

13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the Ver steps of freezing and thawing or melting be repeated.

14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that at least one of the aqueous solutions an additional ingredient contains the gelation or solidification of the poly ethanol does not prevent.

15. The method according to claim 14, characterized records that the additional component from the Group is selected from sodium chloride, an agent to shorten the relaxation time and mixtures thereof consists.

16. The method according to claim 15, characterized in that the means for shortening the relaxation time is selected from the group consisting of gadolinium-diethylenetriamine-pentaacetate, Mn ²⁺ , Ni ²⁺ , Cu ²⁺ , Fe ²⁺ , Fe ³⁺ , glycerin, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, agar, carrageenan, glucose, graphite and mixtures thereof.

17. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that each of the aqueous solutions contains 50 to 92 wt .-% water.

18. The method according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the small or smaller and the large or larger container ( 13 or 11 ) are made of a material which is impermeable to water and which for the NMR analysis applied magnetic field is not affected or impaired.